20xx-20xx年涂料培训教程(性质)

20xx-20xx年涂料培训教程(性质)内容摘要：

中氧化聚合转化，主要与其他种类树脂拼合使用。 油度：按含油多少或含苯二甲酸酐多少分为短、中、长三种油度。 油度 油量，％ 苯二甲酸酐量，％ 短 35～ 45 ＞ 35 中 45～ 55 30～ 35 长 56～ 70 20～ 30 极长 ＞ 70 ＜ 20 醇酸树脂的应用： A、 干性短油度： 粘度较高，芳烃族溶剂溶解。 喷涂或浸涂，不宜刷涂 可自动氧化干燥，自干性良好，良好的光泽与保光、保色性、户外耐候性。 烘烤干燥快，可用于汽车、玩具、机器部件等金属制品。 与酚醛树脂合用，以酸催化剂作家具漆。 B、 干性中油度： 可刷涂、喷涂、滚涂。 漆膜凝定与干透都相当的快，有极好的光泽、柔韧性与耐候性。 用于制造自干或烘干清漆、瓷漆、底漆、腻子等，用在金属或木材等材质。 C、 不干性油： 用于硝酸纤维素漆做增塑剂 用于氨基烘漆 D、 长油 度： 漆膜有良好的干燥性，富于弹性，有良好的光泽和保光性、耐候性。 溶于脂肪烃溶剂，粘度较低，突出优点是流平好。 用于钢结构、建筑、船舶、氯化橡胶涂料等。 E、 极长油度： 干燥慢，主要用于油墨。 二、聚酯树脂： 定义：将不含油的醇酸树脂叫做无油聚酯或无油醇酸，也简称为聚酯。 特性：加工性、耐候性、耐腐蚀性及耐化学药品性。 缺点：不含油，故相容性、颜料色分散性较差。 组成：基本由芳香组二元酸、脂肪组二元酸和脂肪族多元醇酯化而成。 主要应用：烤漆， PCM 等。 （五） 环 氧树 脂 一、概括 定义：含有两个或两个以上环氧基团的树脂属于环氧树脂。 环氧树脂可分为两大类：缩 水甘油类和非缩水甘油类。 优点： A． 漆膜对金属（钢、铝等）、陶瓷、玻璃、混凝土、木材等极性底材均有优良的附着力。 B． 抗化学品性能优良，因树脂中仅有羟基及醚键，没有酯键，所以耐碱性尤其突出。 C． 与热固性酚醛树脂相比较，具有坚硬度和韧性。 D． 对湿面有一定的润湿能力，尤其用聚酰胺树脂作催化剂时，可制成水下施工涂料。 E． 本身分子量不高，能制成无溶剂、高固体、粉末涂料、水性涂料等环保型涂料 ，并能获得厚膜涂层。 F． 含环氧基和羟基两种活波基团，反应性广，可常温干燥，也可高温烘烤。 G． 具有优良的电绝缘性，用于浇注密封、浸渍漆等。 不足之处 : A、 光老化性差 B、 低温固化性差，一般需 10 度以上。 环氧树脂漆的分类： A、 双组分常温干燥涂料：包括胺类固化（环氧基反应）和多异氰酸酯固化（羟基反应） B、 单组分烘干涂料：如环氧氨基烘漆（羟基反应） C、 脂肪酸酯化型漆（常温干或烘干）：环氧酯漆。 二、环氧树脂的特性指标： 环氧基的指标： 环氧值 A：指 100G 环氧树脂中 含有的环氧基摩尔数。 环氧指数 B：为 CIBA公司所采用，指 1KG 环氧树脂中所含环氧基的摩尔数。 环氧当量 C：指含有 1 摩尔环氧基的的树脂的质量。 羟基含量： 双酚 A系列环氧树脂的分子量越大，则羟基含量愈高。 羟基当量 H：指含有 1MOL 羟基的树脂的克数。 软化点：在规定的条件下，测得树脂的软化稳定。 软化点可以表示树脂分子量的大小。 氯值：环氧树脂中所含氯的摩尔数。 制造过程中残留的氯有损于固化物的电性能，也不利于耐腐蚀性。 三、环氧树脂的制造 双酚 A 型：苯酚和丙酮缩合而得二酚基丙烷 ，习惯称为双酚 A。 此类型由双酚 A、过量的环氧氯丙烷及氢氧化钠反应而成。 双酚 F 型：由苯酚和甲醛缩合制成双酚 F，由双酚 F 与环氧氯丙烷制得环氧树脂，适合做无溶剂涂料。 诺伏勒克型：由苯酚或邻甲酚反应制得诺伏勒克，再与环氧氯丙烷反应制得。 特点是：每分子得环氧官能度大于 2，可使涂料的交联密度大，其耐热性和耐化学品性高于双酚 A。 但漆膜较脆，附着力稍低，并需要较高的固化温度。 四、环氧树脂的固化剂和固化反应 按化学结构分为碱性和酸性两类 碱性固化剂：脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、双氰双胺、咪唑类、 改性胺类。 酸性固化剂：有机酸酐、三氟化硼及络合物。 按固化机理分为加成型和催化型 加成型：脂肪胺类、芳香胺类、脂肪环类、改性胺类、酸酐类、低分子聚酰胺和潜伏性胺。 催化型：三级胺类和咪唑类。 胺类固化剂： A、 固化机理： 一级胺固化机理：若按氮原子上取代基数目可分为一级胺、二级胺、和三级胺。 一级胺对环氧树脂固化作用按亲核加成机理进行：与环氧基反应生成二级胺――与另一环氧基反应生成三级胺――生成的羟基与环氧树脂反应。 固化促进机理：在固化体系中加入含质子基团的化合物入苯酚，就会促进胺类固化。 这可能是一个双分子反应机理。 B、 胺固化环氧树脂分类： 多元胺固化型；胺加成物固化型；聚酰胺固化型；胺固化环氧沥青漆。 C、 聚酰胺固化剂的性能：聚酰胺固化环氧树脂漆使用的固化剂是氨基聚酰胺树脂，它是由植物油的不饱和脂肪酸的二聚体和三聚体和多元胺缩聚而成的。 具有粘结强度强、耐气候性好、施工性能好、可水下施工等优点。 （六）聚胺酯 一、概况： 定义：聚胺酯漆指漆膜中含有相当数量胺酯键的涂料，其树脂主要由多异氰酸酯（主要原料是二异氰酸酯）与多元醇结合而成。 特点： A，在高聚物分子间能 形成非环及 /或环形的氢键，使之漆膜具有高度机械耐磨性和韧性。 B,兼具保护性和装饰性。 C，漆膜附着力强。 D，漆膜弹性可调，从极坚硬到极柔韧的涂膜。 E，具有优良的耐化学品性、耐酸、碱、盐液、石油产品等。 F，能高温烘干，也可低温固化。 G，可制成 40 度低温的品种，也可制成耐高温绝缘漆。 H，聚氨酯漆涂覆的电磁线，可以不需要刮漆，能在熔融的焊锡上自动上锡，特别适用于电讯器材和仪表 的装配。 I，配合性广，可与聚酯、聚醚、环氧、醇酸、聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维素、氯乙烯醋酸乙烯树脂、沥青、干性油等配合制漆。 J，可制成溶剂型、液态无溶剂型、粉末、水性、单罐装；两罐装等多种形态。 异氰酸酯类型 A、 甲苯二异氰酸酯（ TDI）：芳香族异氰酸酯，反应活性高。 B、 二甲苯烷二异氰酸酯（ MDI）： MDI 是固体，储存不稳定，泛黄比 TDI 严重；但游离MDI 蒸气压比 TDI 低，故毒性较低， MDI 对称结构，漆膜强度、耐磨性、弹性均优于 TDI涂料，且干燥迅速。 C、 液化 MDI：蒸气压低，反应速度快，适宜配制无溶剂或高固体防腐蚀漆 D、 已二异氰酸酯（ HDI）：脂肪族二异氰酸酯中最重要的单体。 E、 异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）： F、 三甲基已二异氰酸酯（ TMDI） 另有其他多种类型。 异氰酸酯的反应： 异氰酸酯具有两个杂积累双键，非常活泼，极易与其他活泼氢原子的化合物反应，它本身可以聚合。 A、 与醇反应 B、 与水反应生成胺和二氧化碳 C、 与胺反应生成脲 D、 与脲反应生成缩二脲 E、 与氨基甲酸酯反应生成脲基甲酸酯 F、 与羧酸反应生成脲胺与二氧化 碳 G、 与酰胺反应生成酰基脲 H、 高温及摧化下生成碳化二亚胺 I、 与酸酐反应生成酰亚胺 J、 与环氧基反应生成口恶唑烷。 K、 芳香族二胺与氯代醋酸乙酯、异氰酸酯反应制成耐高温的聚乙内酰脲 L、 本身自聚合成二聚体 M、 自聚成三聚体 从以上可以看出，异氰酸酯的反应非常复杂，有些反应可以同时进行。 氨酯键的反应 氨酯键中有个氢原子，它具有一定的活性，化学上称为不稳定氢原子，可以引起下列反应： A、 氨酯与另一个异氰酸酯基反应，生成脲基甲酸酯。 因此制造过程中，温度过高会粘度上升、胶结。 同理， 高温烘烤时可提高交联密度。 B、 氨酯键的热裂解 C、 在碱或酸的作用下会逐渐水解 D、 较弱的氨酯可以被脂肪胺或脂肪醇所取代 E、 高温下分解为胺和烯烃 F、 氨酯的光老化：受紫外线照射后分解生成胺，芳香胺氧化后生成醌发色团。 溶剂 :需注意以下两个方面 A、 溶剂不能含与 NCO 基反应的物质 B、 注意溶剂对 NCO 基的反应性的影响 故醇、醚类溶剂不可用，烃类溶剂稳定但溶解力低，常与其他溶剂合用。 酯类溶剂采用最多，酮类溶剂也可用。 溶剂中不能含水。 溶剂的极性愈大，则 NCO/OH 的反应愈慢。 这是因为溶剂分 子极性大则能与醇的羟基形成氢键而缔合，使反应缓慢。 二， 制漆工艺 聚氨酯漆的分类：氨酯油，氨酯醇酸；双组分（ NCO/OH）型；封闭型（溶剂型、无溶剂、粉末）；潮气固化型；催化固化型；聚氨酯沥青；聚氨酯弹性涂料；水性聚氨酯漆。 氨酯油： 氨酯油是先将干性油与多元醇进行酯交换，再与二异氰酸酯反应，加入钴、铅、锰等催干剂，以油脂的不饱和双键在空气中干燥的涂料。 氨酯油比醇酸树脂快干、硬度高、耐磨性好、 抗水、抗弱碱性好，这是因为氨酯键之间可以形成氢键，结膜快而硬。 因氨酯油中不含游离的异氰酸酯基，所以储存 稳定性良好，施工时限长，制漆手续简单，施工应用方便，价格较低，也没有因含异氰酸酯引起的中毒问题。 制造过程中减少 TDI 用量，可制造氨酯醇酸，其漆膜既硬又韧，耐石击、耐水，适用做车辆及工业产品底漆、内用工业产品面漆、浸渍底漆等。 双组分聚氨酯漆（ NCO/OH 型）： 双组分聚氨酯漆分为甲、乙两组分，甲组分含有异氰酸酯基，乙组分一般含有羟基。 使用前将甲乙两组分混合涂布，使异氰酸酯与羟基反应，形成聚氨酯高聚物，文献中称为 2K 涂料。 A、 多异氰酸酯组分： 此组分应具备以下条件：良好的溶解性与相容性；与羟基组 分拼合后施工时限较长；足够的官能度和反应活性， NCO 含量高；储存稳定期长；低毒。 其工艺有三种： 二异氰酸酯与多元醇的加成物；缩二脲形多异氰酸酯；三聚异氰酸酯。 B、 多羟基树脂： 类型有：聚酯、丙烯酸树脂、聚醚、环氧树脂、蓖麻油或其加工产品、其他树脂，如含羟基的氯醋共聚体，醋酸丁酸纤维素等。 聚酯：耐候性好、不泛黄、耐溶剂、耐热性好、漆膜挠性较好。 丙烯酸树脂：耐候性优良，干燥快。 聚醚：耐碱性、耐寒性、柔挠性优良，可用于防腐蚀涂料、混凝土面涂料等，聚醚的主要用途在泡沫塑料。 环氧树脂：涂膜的附着力、抗碱 性等均可提高。 蓖麻油：其组分中长链非极性的脂肪酸赋予漆膜良好的抗水性和可挠性。 配漆工艺 （ 1） 多异氰酸酯的选择 TDI 氨酯加成物：价廉，最常用，性质全面，但泛黄。 TDI 三聚体型：干性快，但施工时限短，供快干木器清漆之用，不宜做色漆，因颜料润湿性差。 MDI 液化体：蒸气压低，毒性较低，适用做无溶剂防腐蚀涂料等，泛黄严重。 TDI/HDI 三聚体：干性快，施工时限短，泛黄性和耐候性较 TDI 系佳，清漆、瓷漆均可用。 HDI 缩二脲：不泛黄，保光泽，制户外用高级涂料，成本较贵。 HDI 三聚体 ：不泛黄，保光耐候性比缩二脲更好，可制户外高级涂料。 它的粘度低，固体含量高，稳定性好。 IPDI 三聚体：不泛黄，保光耐候性好，它的溶解性好，能与多种树脂混容，性比较脆。 IPDI 氨酯加成物：不泛黄及保光性。 耐候性略低于三聚体，易于自制。 （ 2） 多羟基树脂的选择：根据上述性能。 封闭型聚氨酯漆 封闭型聚氨酯同样由多异氰酸酯和多羟基树脂两部分组成，所不同之处是多异氰酸酯已被苯酚或其他单官能的含活泼氢原子的物质所封闭，因此两部分可以合装而不反应，成为单组分涂料，具有优良的储藏稳定性。 加温下氨 酯键裂解，再与多羟基树脂反应。 封闭型聚氨酯漆的应用为：电绝缘漆、粉末涂料、阴极电沉积漆（ CED）、卷材涂料、汽车耐冲击底漆、密封剂、环氧增韧剂。 潮气固化聚氨酯漆 潮气固化聚氨酯漆是含 NCO端基的预聚物通过与空气中潮气反应生成脲键而固化成膜。 这种漆的优点是既具有聚氨酯漆的优良性能，又有单罐装施工方便的特点。 另有一特点是其机械耐磨性往往比双组分聚氨酯好，所以潮气固化聚氨酯涂料常用作地板清漆。 预聚物催化固化聚氨酯漆 结构上与潮气固化型相似，差别是本身干燥较慢，施工时需加胺等催化剂以促进干燥。 聚氨酯沥青漆 由煤焦沥青与聚氨酯树脂所组成。 煤焦沥青价廉而抗水性优良，含聚氨酯后提高了耐油性，改善了热塑和冷裂的缺点，对于水利工程、原油储存、港湾码头、船舶、管道及一般化工腐蚀等都可采用。 弹性聚氨酯漆 弹性聚氨酯的伸长率可达 300％－ 600％。 漆膜的玻璃化温度低，漆膜在常温是处于高弹态。 其结构是由线型长链大分子组成，并具有适度的交联。 线型大分子间存有弱的分子间力，在常温是柔顺无规线团，能够移动或转动。